【題目】某種彈射裝置的示意圖如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處與傾斜傳送帶理想連接，傳送帶長度L=15.0m，皮帶以恒定速率v=5.0m/s 順時針轉(zhuǎn)動．三個質(zhì)量均為m=1.0kg 的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊B與輕彈簧連接，C未連接彈簧，B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)且離N點足夠遠(yuǎn)，現(xiàn)讓滑塊A以初速度v0=6.0m/s 沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短．滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ＝370傳送帶，并從頂端沿傳送帶方向滑出斜拋落至地面上．已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.8，重力加速度g=10m/s2， sin37o=0.6, cos37o=0.8．

求：（1）滑塊A、B碰撞時損失的機(jī)械能；

（2）滑塊C在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；

【答案】（1）9J（2）（3）8J

【解析】試題分析：（1）A、B碰撞過程水平方向的動量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能關(guān)系即可求出損失的機(jī)械能；（2）A、B碰撞后與C作用的過程中ABC組成的系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出C與AB分開后的速度，C在傳送帶上做勻加速直線運動，由牛頓第二定律求出加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律求出C相對于傳送帶運動時的相對位移，由功能關(guān)系即可求出摩擦產(chǎn)生的熱量．

（1）設(shè)A與B碰撞后共同速度為，對A、B有：

動量守恒①

碰撞時損失機(jī)械能②

解得

（2）設(shè)A、B碰撞后，彈簧第一次恢復(fù)原長時AB的速度為，C的速度為。

由動量守恒： ③

由機(jī)械能守恒： ④

解得

C以滑上傳送帶，假設(shè)勻加速的直線運動位移為時與傳送帶共速，由運動學(xué)公式

，

解得

加速運動的時間為t，有⑤

所以相對位移⑥

摩擦生熱。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組設(shè)計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數(shù)為電池組（電動勢約9V，內(nèi)阻r約6Ω）、電流表（量程2.0 A，內(nèi)阻rA =1.4Ω）、電阻箱R1(0～99.9Ω)、滑動變阻器R2(0～R)、開關(guān)三個及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

(1)同學(xué)甲先利用該電路準(zhǔn)確地測出了R2接入電路的阻值。

他的主要操作步驟：先將滑動變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為4.0Ω時，電流表的示數(shù)也為。此時滑動變阻器接入電路的阻值為__________Ω。

(2)同學(xué)乙接著利用該電路測出了電源電動勢和內(nèi)電阻。

①他的實驗步驟：

a．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_______（選填“最大值”或“最小值”），之后閉合開關(guān)S，再閉合________（選填“S1”或“S2”）；

b．調(diào)節(jié)電阻_____（選填“R1”或“R2”），得到一系列電阻值R和電流的數(shù)據(jù)；

c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實驗儀器。

②圖乙是他由實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此可得電源電動勢E= _____V，內(nèi)阻r= ___Ω。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某地區(qū)的地下發(fā)現(xiàn)了天然氣資源,如圖所示,在水平地面P點的正下方有一球形空腔區(qū)域內(nèi)儲藏有天然氣.假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ,天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ,可忽略不計.如果沒有該空腔,地球表面正常的重力加速度大小為g;由于空腔的存在,現(xiàn)測得P點處的重力加速度大小為kg(k<1).已知引力常量為G,球形空腔的球心深度為d,則此球形空腔的體積是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】麥克斯韋電磁場理論告訴我們（　�。�

A. 任何電場周圍都要產(chǎn)生磁場

B. 任何變化的電場都要在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場

C. 任何變化的電場都要在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場

D. 周期性變化的電場要在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計）

（1）求該星球表面附近的重力加速度g′；

（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L ”形，豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面均足夠長，整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運動時，釋放導(dǎo)體棒ab，它在豎直導(dǎo)軌上勻加速下滑。某時刻將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤去，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒cd靜止，此過程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q （導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點及金屬導(dǎo)軌的電阻不計，已知重力加速度為g），則（ ）

A. 導(dǎo)體棒cd受水平恒力作用時流經(jīng)它的電流

B. 導(dǎo)體棒ab勻加速下滑時的加速度大小

C. 導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為

D. 導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實驗：“探究加速度與合外力的關(guān)系”．裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．

（1）為了減小實驗誤差，下列做法正確的是（ ）

A．需平衡小車的摩擦力

B．沙桶和沙的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

D．先釋放小車，后接通打點計時器的電源

（2）某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為

A． B． C． D．

（3）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線（填選項前的字母）

A．逐漸偏向縱軸

B．逐漸偏向橫軸

C．仍保持原方向不變

（4）下圖為上述實驗中打下的一條紙帶，A點為小車剛釋放時打下的起始點，每兩點間還有四個計時點未畫出，測得AB=2．0cm、AC=8．0cm、AE=32．0cm，打點計時器的頻率為50Hz，小車的加速度 m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點無初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點．不計空氣阻力且小球從未落地，則（　�。�

A. 整個過程中小球電勢能變換了mg2t2

B. 整個過程中小球動量增量的大小為2mgt

C. 從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能變化了mg2t2

D. 從A點到最低點小球重力勢能變化了mg2t2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平桌面中央固定一邊長為0.3的小正三棱柱，俯視如圖．長度為的細(xì)線，一端固定在點，另一端拴住一個質(zhì)量為、不計大小的小球．初始時刻，把細(xì)線拉直在的延長線上，并給小球以且垂直于細(xì)線方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，細(xì)線逐漸纏繞在棱柱上（不計細(xì)線與三棱柱碰撞過程中的能量損失）．已知細(xì)線所能承受的最大張力為，則下列說法中正確的是（　�。�

A. 細(xì)線斷裂之前，小球速度的大小保持不變

B. 細(xì)線斷裂之前，小球的速度逐漸減小

C. 細(xì)線斷裂之前，小球運動的總時間為0.7πs

D. 細(xì)線斷裂之前，小球運動的位移大小為0.9m

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同步練習(xí)冊答案